Nuevas técnicas en perforación del terreno

Francisco Ruiz y Antonio Laqué, comerciales de la empresa y buenos conocedores de los equipos presentados, fueron los responsables de mostrar a los asistentes las principales características y oportunidades de aplicación de los diferentes productos.

Se trata en definitiva de equipos de asistencia especialmente útiles en trabajos de perforación y estudio del terreno, idóneos para realizar estudios geotérmicos allí donde se deseen realizar perforaciones para estructuras, por ejemplo.

Y precisamente para este mercado, en Asistemaq cuentan con maquinaria y útiles especialmente diseñados para realizar las perforaciones, de la manera más óptima posible: se trata de los equipos SonicSampDrill, equipos de perforación por alta frecuencia. De tecnología holandesa, su desarrollo responde a una necesidad de perforación de Shell en Holanda. Fue entonces cuando se creó el primer cabezal SonicSampDrill. Concretamente en 1997, aunque rápidamente se implantó en un gran número de países de los diferentes continentes.

Un poco de historia...

En el año 1997, la empresa holandesa Shell se puso en contacto con Fons Eijkelkamp, con el objetivo de desarrollar un sistema de perforación rápido y eficiente, con un rendimiento superior al de los sistemas existentes en el mercado. Fons Eijkelkamp, su hijo Huug, y dos técnicos más, diseñaron y construyeron la primera cabeza de SonicSampDrill. Tras esta primera experiencia, la empresa inició su actividad en Holanda el 1 de enero de 2006.

En la actualidad, además de su presencia en Holanda, SonicSampDrill está representada en los diferentes países como España; Francia; Dinamarca; Reino Unido, Irlanda; EE UU, Canadá y México; Israel; Rusia; Kazakhstan y Kyrgyzstan; Australia y Nueva Zelanda; Sudáfrica, Lesoto, Suazilandia, Namibia, Botswana, Zimbawe, Angola y la República Democrática del Congo.

Las vibraciones de alta frecuencia se transfieren de la cabeza Sonic al varillaje de perforación.

Esta transferencia de energía tiene como resultado la fluidificación de una fina película de terreno en contacto con la maniobra de perforación, las puntas perdidas, o el toma muestras. Este proceso disminuye, en gran medida, el rozamiento, y resulta en rendimientos de perforación muy altos, en todo tipo de terrenos y condiciones hidrogeológicas, tanto en avance como en retirada.

Y adicionalmente al principio de licuefacción, en la perforación con Sonic se aplica también la Ley de la Inercia: debido a la alta velocidad a que la tubería se mueve arriba y abajo, los terrenos “simplemente no tienen tiempo de pegarse a ella, reduciéndose la fricción significativamente e incrementándose, a su vez, la capacidad de profundizar en el terreno”.

Se trata de un sistema que no requiere ni agua ni aire... “bueno, un poco sí" – puntualizaba Antonio Laqué- "pero a niveles muy inferiores respecto a los equipos convencionales, con lo que el uso de energía, el combustible necesario y los detritus también se reducen considerablemente". Todo ello se traduce, por lo tanto, en una reducción de los costes.

Tipo de cabezales

La cabeza de perforación de Sonic cuenta consta de dos o más pesas excéntricas, sincronizadas y alimentadas mediante motores hidráulicos de alta velocidad. Esta cabeza va montada en bloques aislantes, sobredimensionados, para concentrar la energía en la maniobra de perforación. El movimiento de los pesos excéntricos pone a la tubería en vibración vertical: con poca fuerza de empuje o de tiro, se puede avanzar o retroceder con la tubería.

Actualmente existen cuatro tipo de cabezales, indicados para diferentes necesidades de perforación y terrenos a trabajar:

• CompacSonic: un cabezal “justo para los terrenos de España”, adecuado para terrenos de tipo ‘blando/medio’. “Es el que se utiliza en las demostraciones que la empresa realiza en Holanda”. Trabaja por rotación o vibración y, con un diámetro máximo de 125 milímetros, alcanza una profundidad de trabajo de 30 metros. No incluye cargador de varillaje y su fuerza de vibración es de 10 toneladas.
• CompacRotoSonic: son dimensión algo mayor. En este caso trabaja por rotación y vibración. El diámetro máximo es de 125 milímetros y la profundidad de trabajo de 50 metros, con una fuerza de vibración de 10 toneladas. Indicado para todo tipo de formaciones, no incluye cargador de varillaje.
• MidSonic: estas cabezas son idóneas para trabajos de geotécnica y cimentación, al igual que los dos modelos anteriores. Con un diámetro máximo de 128 milímetros, alcanza una profundidad de trabajo de 100 metros. Indicado también para todo tipo de formaciones, en este caso sí incluye cargador de varillaje. Trabaja por rotación y vibración, con una fuerza de vibración de 20 toneladas.
• LargeSonic: cabezales más indicados para trabajos de geotermia, “con este sistema se recomienda el cargador automático de varillaje”. Es el modelo de mayores dimensiones, con un diámetro máximo de 300 milímetros, una profundidad de trabajo de 200 metros y una fuerza de vibración de 35 toneladas. Adecuado para todo tipo de terrenos, también incluye varillaje y trabaja por rotación y vibración.

Estas cabezas se pueden instalar en todas las máquinas que proporcionan fuerza hidráulica (bien puede ser una máquina tractora que la empresa ya tenga, bien se pueden adquirir el conjunto completo).

Luque resaltaba sin embargo la importancia de utilizar siempre varillaje de la empresa: “es especial, deber ser el de la empresa, y no sirven los de tipo estándar. Además, su considerable peso ha hecho que el fabricante haya diseñado la cabeza de modo que pueda bascularse para realizar el cambio más fácilmente”.

Existen tres sistemas para sacar muestras con SonicSampDrill, por tubería ‘testigüera’ tradicional (como siempre), y mediante el sistema Aqualock, un método exclusivo de SonicSampDrill para terrenos consolidados (no sirve para roca), con o sin presencia de agua. “Con este sistema la toma de muestra es excelente. Además, es muy rápido: para una toma de muestra de 22-24 metros de profundidad, se tarda unos 15 minutos aproximadamente). Otra ventaja es que en la mayoría de los casos no necesita de una perforación anterior y la muestra obtenida es larga y sin compactar, tanto en terrenos saturados como no saturados”.

La tubería que recoge las muestras está equipada con un pistón especial que sella el tomamuestras hasta que se alcanza la profundidad deseada. A continuación, la válvula en la cabeza de la tubería tomamuestras se abre, y se recoge la muestra a la vez que se empuja toda la maniobra de perforación. El porcentaje de recuperación de la muestra se sitúa entre el 90 y el 100%.

Entre otras características cabe también destacar que para material granular o para fangos se puede montar una cabeza de recogida de muestras para la retirada del material con vibración. Por otra parte, su utilización es simple y de fácil mantenimiento: el pistón empuja a la muestra hacia el exterior con agua a presión, y a su vez se sitúa en la cabeza de corte para su próximo uso.

Asistemaq 3BYF, SL, especialistas en reparación, alquiler y venta de maquinaria

Fundada en 1997, la empresa se dedica en exclusiva al sector de la perforación del terreno: sondeos, geotecnia, cimentación especial, pozos, geotermia, etc. Sus áreas de actividad son la reparación, el alquiler y la venta de maquinaria, en toda la Península Ibérica.

Con 360 metros cuadrados de instalaciones, pueden realizar todo tipo de reparaciones hidráulicas, neumáticas, mecánicas y eléctricas. En las secciones de mecanizado, rectificado y soldadura además construyen cualquier pieza o adaptador de rosca que se precise ‘just in time’.

Son especialistas en montajes de sistemas de control de parámetros de ejecución de unidades de obra y control de mantenimiento, en tiempo real, así como la puesta a punto pre-ITV.

Asimismo, y gracias a su experiencia, se ven capacitados para ofrecer un solución global que va desde el cálculo y seguimiento de la ejecución de la obra, el alquiler/venta de los equipos, la venta del material consumible, y la formación y el asesoramiento a su maquinista.

Asistemaq presentó también los productos de Partnermb, empresa checa representada por Asistemaq en la Península Ibérica dedicada al diseño, producción y puesta en marcha de equipos para controlar en tiempo real y, en remoto, maquinaria y tecnología del sector de las cimentaciones especiales, y de la obra pública.

Se trata de GCom, un equipo para control en remoto de máquinas y tecnología, en tiempo real; y Track, que permite el control en tiempo real, y en remoto, de ejecución de unidades de obra.

Ambos productos controlan la maquinaria que está operativa, prueban que el trabajo se está realizando, la calidad del mismo y la cantidad de tareas realizadas.

Concretamente, el equipo GCom está pensado para el control, en tiempo real y en remoto, de maquinaria y otras operaciones. Está equipado con un módulo GPRS y una tarjeta SIM. Estos elementos le permiten estar conectado al ordenador de las oficinas, a la base de datos propia GWIN, y a Internet.

Normalmente, se utiliza para conocer las condiciones en las que están trabajando los equipos de obra, los vehículos de una flota, controlando, entre otros, los siguientes parámetros:

• Posición de una máquina.
• Medidor de horas.
• Revoluciones del motor.
• Consumo de gasóleo instantáneo y total.
• Presión de los lubricantes.
• Voltaje de la batería.
• Niveles de aceite en el motor.
• Parada de seguridad de la máquina.
• Control del uso no autorizado de la máquina.

En cuanto a Track, es un equipo de control de tecnología, pequeño y de gran capacidad. Está diseñado para operar en condiciones de obra. Principalmente, se utiliza para controlar y programar, en tiempo real y en remoto, la ejecución de unidades de obra de cimentaciones especiales:

• Perforación de pequeño diámetro.
• Inyecciones de lechada de cemento y de mortero.
• Inyecciones de compensación.
• Jet Grouting.
• Pilotes de barrena continua.
• Hinca de pilotes y tablestacas, con y sin vibración.

Track puede almacenar hasta 19 tipos distintos de programas de control. De este modo, se puede utilizar un día para controlar una unidad de obra, y al día siguiente para controlar otra unidad de obra distinta, en un lugar diferente del de ayer.